JP5963721B2 - Light guide, illumination device, image reading device, and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、照明に用いられる導光体、その導光体を備える照明装置、その照明装置を備える画像読取り装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a light guide used for illumination, an illumination device including the light guide, an image reading device including the illumination device, and an image forming apparatus .
この種の照明装置としては、例えば特許文献1に記載のものがある。この特許文献1では、棒状の導光体の長手方向に沿う側面に光出射面を形成し、導光体の長手方向に沿う他の側面に鋸刃状の光反射面を形成して、光出射面と光反射面とを対向させ、光源の光を導光体の長手方向の端面に入射させて該導光体の内部で伝播させ、光を導光体の光出射面から直接出射しかつ光反射面で反射させて光出射面から出射し、この出射した光により原稿面を照明している。また、鋸刃状の光反射面を形成する各傾斜面の傾斜角度分布を調節して、光出射面から出射される出射光量分布を適宜設定している。
An example of this type of lighting device is disclosed in
また、特許文献2では、棒状の導光体の長手方向に沿う側面に半円の断面形状を有する光出射面を形成し、導光体の長手方向に沿う他の側面に光散乱面を形成して、光出射面と光散乱面とを対向させ、また導光体の端面に複数の光源を配置して、各光源の光を導光体の端面に入射させて該導光体の内部で伝播させ、これらの光を光出射面から直接出射しかつ光散乱面で反射させて光出射面から出射し、この出射した光により原稿面を照明している。また、各光源の配置位置を調節して、光出射面から出射される出射光量分布を適宜設定している。
Moreover, in
しかしながら、特許文献1のように鋸刃状の光反射面を形成する各傾斜面の傾斜角度分布を調節するのは容易ではなく、また各傾斜面の傾斜角度分布をどのように調節しても、出射光量分布が滑らかに変化せず、出射光量分布の変化に段差が生じた。
However, as in
また、特許文献2のように導光体の端面に複数の光源を設ける場合は、部品点数及びコストが増大した。更に、光出射面から出射される出射光量分布をより適確に設定するには、各光源の個数をより増やす必要があって、部品点数及びコストが益々増大した。
Moreover, when providing several light sources in the end surface of a light guide like
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、出射光量分布を滑らかに変化させることができ、部品点数及びコストの増大を招くことがない導光体、その導光体を備える照明装置、その照明装置を備える画像読取り装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a light guide capable of smoothly changing the distribution of emitted light quantity and causing no increase in the number of parts and cost, and the light guide. It is an object of the present invention to provide an illuminating device including the illuminating device, an image reading device including the illuminating device, and an image forming apparatus .
上記課題を解決するために、本発明の導光体は、透光性を有する長尺な本体と、前記本体の長手方向の端部に形成された光入射面と、前記本体の長手方向に沿う側面に形成された光出射面と、前記本体の長手方向に沿う他の側面に形成されて、前記光出射面と向き合う出射光量調整部とを有し、前記光入射面に入射した光を前記本体の内部で導光し前記出射光量調整部で反射して前記光出射面から出射する導光体であって、前記出射光量調整部は、前記長手方向と直交する方向での幅が、前記長手方向の位置により変化し、前記長手方向の中央領域で一定とされ、前記中央領域の両側領域で前記長手方向の端部に近づくほど徐々に狭くなる構成とされ、前記長手方向と直交する方向において、前記光出射面の幅および前記出射光量調整部の幅は、前記本体の幅と一致することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a light guide body according to the present invention includes a long main body having translucency, a light incident surface formed at a longitudinal end of the main body, and a longitudinal direction of the main body. A light emitting surface formed on the side surface along the side, and an emission light amount adjusting unit formed on the other side surface along the longitudinal direction of the main body and facing the light emitting surface, and the light incident on the light incident surface A light guide that guides light inside the body, reflects off the light output adjustment unit, and emits light from the light exit surface, and the light output adjustment unit has a width in a direction perpendicular to the longitudinal direction, It changes depending on the position in the longitudinal direction, is constant in the central region in the longitudinal direction, and gradually becomes narrower as it approaches the end in the longitudinal direction in both side regions of the central region, and is orthogonal to the longitudinal direction. In the direction, the width of the light exit surface and the width of the emitted light amount adjustment unit , Characterized in that to match the width of the body.
このような本発明の導光体では、本体の長手方向と直交する方向での出射光量調整部の幅を導光体の長手方向の位置により変化させている。ここで、光は、本体の光入射面に入射して本体内部で導光され、出射光量調整部で反射されて光出射面から出射されることから、出射光量調整部の幅が広くなるほど出射光量調整部での反射光量が増大して、光出射面からの出射光量が増大し、逆に出射光量調整部の幅が狭くなるほど出射光量調整部での反射光量が減少して、光出射面からの出射光量が減少する。このため、出射光量調整部の幅を導光体の長手方向の位置により変更すれば、出射光量調整部で反射されて光出射面から出射される出射光量が長手方向の位置により変化する。従って、導光体の長手方向の位置に応じて出射光量調整部の幅を変更することにより、長手方向の出射光量分布を適宜設定することができる。 In such a light guide of the present invention, the width of the emitted light amount adjusting unit in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body is changed depending on the position of the light guide in the longitudinal direction. Here, the light is incident on the light incident surface of the main body, is guided inside the main body, is reflected by the emitted light amount adjusting unit, and is emitted from the light emitting surface. Therefore, the light is emitted as the width of the emitted light amount adjusting unit becomes wider. The amount of reflected light at the light amount adjustment unit increases, the amount of light emitted from the light output surface increases, and conversely, the amount of reflected light at the output light amount adjustment unit decreases as the width of the output light amount adjustment unit becomes narrower. The amount of light emitted from the beam decreases. For this reason, if the width | variety of an emitted light quantity adjustment part is changed with the position of the longitudinal direction of a light guide, the emitted light quantity reflected by the emitted light quantity adjustment part and radiate | emitted from a light-projection surface will change with the position of a longitudinal direction. Therefore, the emitted light quantity distribution in the longitudinal direction can be appropriately set by changing the width of the emitted light quantity adjusting unit according to the position in the longitudinal direction of the light guide.
一方、本発明の照明装置は、上記本発明の導光体と、前記導光体の前記光入射面に対して光を出射する光源とを備えている。On the other hand, the illumination device of the present invention includes the light guide of the present invention and a light source that emits light to the light incident surface of the light guide.
また、本発明の画像読取り装置は、上記本発明の照明装置と、前記照明装置の前記導光体の前記光出射面から出射された光により照明された被照射体を読取る読取り部とを備えている。The image reading device of the present invention includes the above-described illumination device of the present invention and a reading unit that reads the irradiated object illuminated by the light emitted from the light emitting surface of the light guide of the illumination device. ing.
また、本発明の画像形成装置は、上記本発明の画像読取り装置と、前記画像読取り装置により読取られた前記被照射体の画像を記録用紙に印刷する印刷部とを備えている。An image forming apparatus according to the present invention includes the image reading device according to the present invention and a printing unit that prints an image of the irradiated object read by the image reading device on a recording sheet.
一方、本発明の照明装置は、上記本発明の導光体と、前記導光体の前記光入射面に対して光を出射する光源とを備えている。 On the other hand, the illumination device of the present invention includes the light guide of the present invention and a light source that emits light to the light incident surface of the light guide.
また、本発明の画像読取り装置は、上記本発明の照明装置と、前記照明装置の前記導光体の前記光出射面から出射された光により照明された被照射体を読取る読取り部とを備えている。 The image reading device of the present invention includes the above-described illumination device of the present invention and a reading unit that reads the irradiated object illuminated by the light emitted from the light emitting surface of the light guide of the illumination device. ing.
このような照明装置及び画像読取り装置においても、上記本発明の導光体と同様の作用効果を奏する。 Such an illuminating device and an image reading device also have the same effects as the light guide of the present invention.
本発明では、本体の長手方向と直交する方向での出射光量調整部の幅を導光体の長手方向の位置により変化させているので、出射光量調整部で反射されて光出射面から出射される出射光量が長手方向の位置により変化する。従って、導光体の長手方向の位置に応じて出射光量調整部の幅を変更することにより、長手方向の出射光量分布を適宜設定することができる。 In the present invention, since the width of the emitted light amount adjusting unit in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body is changed depending on the position in the longitudinal direction of the light guide, it is reflected by the emitted light amount adjusting unit and emitted from the light emitting surface. The amount of emitted light varies depending on the position in the longitudinal direction. Therefore, the emitted light quantity distribution in the longitudinal direction can be appropriately set by changing the width of the emitted light quantity adjusting unit according to the position in the longitudinal direction of the light guide.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の画像読取り装置の第1実施形態を備えた画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置1は、原稿を読取って記録用紙に印刷する複写機能を有しており、画像読取り装置2、原稿搬送装置3、印刷部4、及び給紙カセット5等を備えている。
FIG. 1 is a sectional view showing an image forming apparatus provided with a first embodiment of an image reading apparatus of the present invention. The
この画像形成装置1において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色(例えばブラック)を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、印刷部4においては、現像装置12、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、及び帯電器15を各色に応じた4種類のトナー像を形成するためにそれぞれ4個ずつ設け、それぞれをブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けて、4つの画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdを構成している。
The image data handled in the
各画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdのいずれにおいても、ドラムクリーニング装置14により感光体ドラム13表面の残留トナーを除去及び回収した後、帯電器15により感光体ドラム13の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置11により感光体ドラム13表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置12により感光体ドラム13表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム13表面にトナー像を形成する。これにより、各感光体ドラム13表面に各色のトナー像が形成される。
In each of the image stations Pa, Pb, Pc, and Pd, after the residual toner on the surface of the
引き続いて、中間転写ベルト21を矢印方向Cに周回移動させつつ、ベルトクリーニング装置25により中間転写ベルト21の残留トナーを除去及び回収した後、各感光体ドラム13表面に各色のトナー像を中間転写ベルト21に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト21上にカラーのトナー像を形成する。
Subsequently, while the
中間転写ベルト21と2次転写装置26の転写ローラ26aとの間にはニップ域が形成されており、用紙搬送経路R1を通じて搬送されて来た記録用紙をそのニップ域に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト21表面のカラーのトナー像を記録用紙上に転写する。そして、定着装置17の加熱ローラ31と加圧ローラ32との間に記録用紙を挟み込んで加熱及び加圧し、記録用紙上のカラーのトナー像を定着させる。
A nip area is formed between the
一方、記録用紙は、ピックアップローラ33により給紙カセット5から引き出されて、用紙搬送経路R1を通じて搬送され、2次転写装置26や定着装置17を経由し、排紙ローラ36を介して排紙トレイ39へと搬出される。この用紙搬送経路R1には、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト21と転写ローラ26a間のニップ域でのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙の搬送を開始するレジストローラ34、記録用紙の搬送を促す各搬送ローラ35、排紙ローラ36等が配置されている。
On the other hand, the recording sheet is pulled out from the
また、記録用紙の表面だけではなく、裏面の印字を行う場合は、記録用紙を排紙ローラ36から反転経路Rrへと逆方向に搬送して、記録用紙の表裏を反転させ、記録用紙をレジストローラ34へと再度導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を排紙トレイ39へと搬出する。
When printing not only on the front side of the recording paper but also on the back side, the recording paper is conveyed in the reverse direction from the
次に、第1実施形態の画像読取り装置2について説明する。図2は、画像読取り装置2及び原稿搬送装置3を示す断面図である。
Next, the
図2において、原稿搬送装置3は、その奥の一辺をヒンジ(図示せず)により下側の画像読取り装置2の一辺に枢支され、その手前側を上下させることにより開閉される。原稿搬送装置3を開いたときには、画像読取り装置2の原稿載置ガラス41が開放される。
In FIG. 2, the
画像読取り装置2は、原稿載置ガラス41、原稿読取りガラス42、走査ユニット43、及び移動ユニット44等を備えている。移動ユニット44は、走査ユニット43を副走査方向Yにガイドするガイドシャフト48と、走査ユニット43を副走査方向Yに移動させて位置決めする駆動部(図示せず)とを備えている。
The
走査ユニット43は、照明装置45、結像レンズ46、CCD(Charge Coupled Device)47、及び第1〜第4反射ミラー51〜54等を備え、移動ユニット44により原稿載置ガラス41及び原稿読取りガラス42のいずれかの下方に移動され、原稿載置ガラス41上に載置された原稿(被照射体)を読取ったり(第1読取りモード)、原稿読取りガラス42上で搬送される原稿(被照射体)を読取ったりする(第2読取りモード)。
The
第1読取りモードでは、走査ユニット43を移動ユニット44により原稿載置ガラス41の下方に移動させ、原稿搬送装置3を開いて、原稿を原稿載置ガラス41上に載置し、原稿搬送装置3を閉じる。そして、走査ユニット43を移動ユニット44により副走査方向Yに原稿サイズに応じた距離だけ一定速度で移動させながら、原稿載置ガラス41上の原稿を照明装置45によって照明し、その反射光を第1〜第4反射ミラー51〜54により順次反射して結像レンズ46へと導く。結像レンズ46は、原稿からの反射光をCCD47に集光して、原稿表面の画像をCCD47上に結像させる。CCD47は、原稿表面の画像を繰り返し主走査方向Xに走査して、原稿表面の画像を読取る。
In the first reading mode, the
第2読取りモードでは、走査ユニット43を移動ユニット44により原稿読取りガラス42の下方に移動させて位置決めし、原稿搬送装置3により、原稿を原稿載置トレイ56から引き出して原稿読取りガラス42上で副走査方向Yに搬送して原稿排紙トレイ57へと排出させる。原稿が原稿読取りガラス42上を通過するときに、走査ユニット43の照明装置45により原稿表面を原稿読取りガラス42を介して照明し、原稿表面からの反射光を走査ユニット43の第1〜第4反射ミラー51〜54により順次反射して結像レンズ46へと導き、原稿表面からの反射光を結像レンズ46によりCCD47に集光させて、原稿表面の画像をCCD47上に結像させ、CCD47により原稿表面の画像を主走査方向Xに繰返し走査して、原稿表面の画像を読取る。
In the second reading mode, the
次に、走査ユニット43の照明装置45について詳しく説明する。図3は、走査ユニット43を拡大して示す断面図である。また、図4は、走査ユニット43を示す斜視図であり、図5は、走査ユニット43の端部を拡大して示す斜視図である。図3乃至図5に示すように走査ユニット43は、上側が開口部となっている筐体61と、筐体61の上側の開口部に設けられた蓋状保持部材62と、蓋状保持部材62に設けられた照明装置45と、筐体61の長手方向(主走査方向X)に沿う側壁に設けられたCCD基板63とを有している。
Next, the
筐体61の内部には、結像レンズ46及び第1〜第4反射ミラー51〜54が設けられている。また、蓋状保持部材62は、筐体61の上側開口部を概ね覆い、照明装置45を保持している。更に、CCD基板63には、CCD47が実装され、CCD47の受光面が筐体61の側壁に形成されたスリット(図示せず)を通じて筐体61の内側を臨んでいる。
An
蓋状保持部材62には、主走査方向Xに長い2本の嵌合溝62aと、各嵌合溝62aの間のスリットStとが形成されている。照明装置45は、各嵌合溝62aに嵌め込まれた各導光体71を有するものであって、各導光体71の主走査方向Xに沿うそれぞれの側面を各光出射面71aとし、各光出射面71aから光を出射する。各導光体71の光出射面71aから出射された光は、原稿載置ガラス41又は原稿読取りガラス42を透過して原稿に照射され、原稿で反射される。そして、原稿で反射された光は、原稿載置ガラス41又は原稿読取りガラス42を透過し、蓋状保持部材62のスリットStを通じて筐体61の内側に導かれ、第1〜第4反射ミラー51〜54で順次反射され、結像レンズ46を通じてCCD47に入射する。
The lid-shaped holding
照明装置45は、2本の導光体71の他に、各導光体71の両端部に配置された4個のLED(図示せず)と、LEDが2個ずつ実装された2枚のLED基板64と、各LED基板64の外側に重ねて設けられた2個の放熱板65とを有している。
In addition to the two light guides 71, the
図6は、放熱板65を取り外して、LED基板64を露呈させた状態を拡大して示す斜視図であり、図7は、LED基板64及び放熱板65を取り外して、蓋状保持部材62の端部を露呈させた状態を拡大して示す斜視図である。図6及び図7に示すように蓋状保持部材62は、筐体61の上側開口部におけるスリットStを除く範囲を覆うそれぞれの遮蔽部62b、62cと、各遮蔽部62b、62cの両端部を連結するそれぞれの連結部62dとを有している。各遮蔽部62b、62cには、それぞれの嵌合溝62a(図3に示す)が形成されており、各嵌合溝62aにそれぞれの導光体71が嵌め込まれている。
FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a state in which the
蓋状保持部材62の連結部62dには、それぞれの嵌合溝62aに通じる2個の開口孔62eが形成されている。導光体71は、四角柱状のものであって、その両端面が各光入射面71bとなっており、2本の導光体71の光入射面71bが各開口孔62eに配置されている。また、原稿載置ガラス41又は原稿読取りガラス42に向く導光体71の光出射面71aが露呈し、この光出射面71aを除く他の3つの側面が嵌合溝62aの内側に配置されている。
The connecting
また、蓋状保持部材62の連結部62dには、連結部62dの中央に位置するネジ孔62fと、ネジ孔62fの両側に位置する2本のピン62g、62hとが形成されている。LED基板64には、1個の取付け孔64aと、取付け孔64aの両側に位置する2個の位置決め孔64b、64cとが形成され、またLED基板64の片面に2個のLED(光源)72が実装されている。LEDの代わりに、他の種類の半導体素子や電球等を適用しても構わない。放熱板65は、金属製であって、主板65aと、主板65aの両端部で折り曲げられた2枚の側板65bとを有している。主板65aには、1個の取付け孔65cと、取付け孔65cの両側に位置する2個の位置決め孔65d、65eとが形成され、また各側板65bの上辺には、それぞれの切欠部65fが形成されている。
Further, the connecting
ここで、蓋状保持部材62の連結部62dに突設された各ピン62g、62hをLED基板64の各位置決め孔64b、64cに挿入して、LED基板64を連結部62dに重ね合わせると、連結部62dに対してLED基板64が位置決めされ、LED基板64の取付け孔64aが連結部62dのネジ孔62fに重なる。また、LED基板64上の各LED72が連結部62dの各開口孔62eに配置されて、各LED72の光出射面が各開口孔62eの内側で各導光体71の光入射面71bと対峙し、各LED72の光出射面から出射された光が各導光体71の光入射面71bに入射し得る状態となる。
Here, when the
更に、蓋状保持部材62の連結部62dに突設された各ピン62g、62hを放熱板65の主板65aの2個の位置決め孔65d、65eに挿入して、放熱板65の主板65aをLED基板64に重ね合わせると、連結部62d並びにLED基板64に対して放熱板65の主板65aが位置決めされ、放熱板65の主板65aの取付け孔65cがLED基板64の取付け孔64a並びに連結部62dのネジ孔62fに重なる。この状態で、ネジ73が放熱板65の主板65aの取付け孔65c及びLED基板64の取付け孔64aに通されて連結部62dのネジ孔62fにねじ込まれて締結され、放熱板65及びLED基板64が連結部62dに固定される。蓋状保持部材62の両端の連結部62dのいずれにも、放熱板65及びLED基板64が固定され、各導光体71の両端の光入射面71bにそれぞれのLED72が対峙して配置される。
Further, the
図8は、照明装置45の各導光体71及び各LED72を抽出して上方から視て示す斜視図であり、また図9は、それらを下方から視て示す斜視図である。図8及び図9に示すように照明装置45では、主走査方向Xに延びるスリットStの両側に各導光体81を配置し、各導光体81の両端の光入射面71bにそれぞれのLED72を配置している。
FIG. 8 is a perspective view showing the light guides 71 and the
導光体71は、透光性を有する四角柱状であって長尺な透光性本体からなり、透光性本体の長手方向Qの両端にそれぞれの光入射面71bが形成され、透光性本体の長手方向Qに沿う一側面に光出射面71aが形成され、透光性本体の長手方向Qに沿う他の側面に、光出射面71aと対向する出射光量調整部71eが形成され、他の側面における出射光量調整部71eが形成されていない領域に光反射面71dが形成されている。このような導光体71は、アクリル樹脂を金型で成形することにより形成される。
The
図10に拡大して示すように光反射面71dは、平坦面である。また、出射光量調整部71eは、その縦断面形状が鋸刃状のものであって、鋸刃状の縦断面形状を形成する多数の傾斜面71fを有している。
As shown in an enlarged view in FIG. 10, the
このような構成の照明装置45においては、導光体71の両端の光入射面71bにそれぞれのLED72が対峙していることから、各LED72から出射された光は、導光体71の光入射面71bに入射し、導光体71の内部で導光され、光出射面71aから直接出射されたり、光反射面71d又は出射光量調整部71eで反射されて光出射面71aから出射されたりする。このとき、鋸刃状の出射光量調整部71eは、導光体71の内部で導光され該出射光量調整部71eに入射して来た光を乱反射して光出射面71aから出射させる。
In the illuminating
各導光体71の光出射面71aは、原稿載置ガラス41又は原稿読取りガラス42を介して原稿の同一箇所に向けられており、各導光体71の光出射面71aから出射されたそれぞれの光が原稿の同一箇所に入射して、原稿のその箇所が照明され、原稿のその箇所で反射された光がスリットStを通じて筐体61の内側に導かれる。
The
ところで、導光体71の光入射面71bからの出射光量は、導光体71の長手方向Qにおいて均一ではなく、導光体71の中央付近よりも導光体71のLED72に近い両端付近で増大する傾向にある。また、走査ユニット43の結像レンズ46のコサイン4乗則により周辺光量の低下が生じる。従って、出射光量の片寄りと周辺光量とが互いに相殺される傾向にあるが、それでも良好には相殺されず、CCD47の受光面で受光される受光量分布に片寄りが生じる。このため、導光体71の光入射面71bからの出射光量分布を調節して、CCD47の受光面で受光される受光量分布を均一にするのが望ましい。
By the way, the amount of light emitted from the
しかしながら、従来のように各導光体71からの出射光量分布を調節するべく、出射光量調整部71eの鋸刃状の縦断面形状を形成する各傾斜面71fの傾斜角度分布を調節するのは容易ではなく、また傾斜角度分布をどのように調節しても、出射光量分布の変化に段差が生じる。あるいは、導光体71の両端の光入射面71bの面積を広くして、各LED72の個数を増大させ、各LED72の配置位置の設定により出射光量分布を調節する場合は、部品点数及びコストが増大する。
However, in order to adjust the emitted light amount distribution from each
そこで、第1実施形態では、図11(a)に示すように導光体71の長手方向Qと直交する方向での出射光量調整部71eの幅Fを、概ね導光体71の両端の光入射面71bに近づくほど徐々に狭くしている。詳しくは、導光体71の中央領域71gでは、導光体71の長手方向Qと直交する方向での出射光量調整部71eの幅Fを一定にし、中央領域71gの両側領域71hでは、出射光量調整部71eの幅Fを導光体71の両端の光入射面71bに近づくほど徐々に狭くしている。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 11A, the width F of the emitted light
また、図11(b)に示すように出射光量調整部71eの鋸刃状の縦断面を形成する各傾斜面71f(図10に示す)のピッチ、高さ、及び幅(導光体71の長手方向Qにおける傾斜面71fの幅)を、一定に設定している。
Further, as shown in FIG. 11B, the pitch, height, and width (of the light guide 71) of each
図11(c)は、導光体71の光出射面71aから原稿へと出射される出射光量分布を示している。この出射光量分布では、導光体71の両端に近づくほど光量が増大し、導光体71の中央に近づくほど光量が減少する傾向にある。これは、各LED72の光を導光体71の両端の光入射面71bに入射させているので、導光体71の内部の光量が導光体71の両端に近くなるほど増大するためである。
FIG. 11C shows an emitted light amount distribution emitted from the
ところが、図11(a)に示すように導光体71の中央領域71gでは、出射光量調整部71eの幅Fが一定に維持されていることから、出射光量調整部71eでの反射光量が低下せずに維持され、光出射面71aからの出射光量も低下せずに維持されている。また、導光体71の両側領域71hでは、出射光量調整部71eの幅Fが導光体71の両端の光入射面71bに近づくほど徐々に狭くされていることから、導光体71の両端の光入射面71bに近づくほど出射光量調整部71eでの反射光量が減少して、光出射面71aからの出射光量、も減少している。このため、図11(c)に示す出射光量分布では、導光体71の両端付近の出射光量に対して、導光体71の中央付近の出射光量の減少程度がΔsだけ補正されている。つまり、導光体71の中央付近での出射光量がΔsだけ持ち上げられている。
However, as shown in FIG. 11A, in the
尚、導光体71の出射光量分布は、原稿面の照射光量分布と等価である。また、第1実施形態では、光反射面71dの幅が導光体71の長手方向Qの位置により変化しているが、この光反射面71dで反射される光量が図11(c)に示す出射光量分布に大きな影響を与えることはない。
The emitted light amount distribution of the
図11(d)は、結像レンズ46を透過してCCD47の受光面へと入射する透過光量分布(結像レンズ46の周辺減光特性)を示している。図11(d)に示す透過光量分布では、結像レンズ46のコサイン4乗則により結像レンズ46の両端に近づくほど光量が減少し、結像レンズ46の中央に近づくほど光量が増大している。
FIG. 11D shows a transmitted light amount distribution (peripheral dimming characteristics of the imaging lens 46) that passes through the
ここで、図11(c)に示す導光体71の光出射面71aからの出射光量分布では、導光体71の両端の光入射面71bに近づくほど光量が増大し、導光体71の中央に近づくほど光量が減少する傾向にあり、また図11(d)に示す結像レンズ46を透過した透過光量分布では、結像レンズ46の両端に近づくほど光量が減少し、結像レンズ46の中央に近づくほど光量が増大する傾向にある。このため、図11(c)に示す出射光量分布の片寄りと図11(d)に示す透過光量分布の片寄りとが互いに相殺される傾向にある。その上で、出射光量調整部71eの幅Fを導光体71の中央付近で広くかつ導光体71の両端の光入射面71bに近づくほど徐々に狭くして、導光体71の中央付近での出射光量の減少程度をΔsだけ補正しているので、図11(c)の出射光量分布の片寄りと図11(d)の透過光量分布の片寄りとが良好に相殺される。この結果、図11(e)に示すようにCCD47の受光面で受光される受光量分布が均一となる。
Here, in the emitted light amount distribution from the
また、図11(c)から明らかなように出射光量分布は、滑らかに変化し、段差を生じるように変化してはいないので、結像レンズ46のコサイン4乗則により生じる周辺光量の低下を良好に補償することができる。
Further, as apparent from FIG. 11C, the emitted light quantity distribution changes smoothly and does not change so as to produce a step, so that the peripheral light quantity caused by the cosine fourth law of the
次に、比較例として、出射光量調整部71eの幅Fを一定にした導光体71Aについて説明する。
Next, as a comparative example, a
比較例では、図12(a)に示すように導光体71Aの長手方向Qと直交する方向での出射光量調整部71eの幅Fを、導光体71Aの一定幅に一致させている。このため、導光体71Aは、図11(a)の導光体71の光反射面71dに相当する面を有していない。
In the comparative example, as shown in FIG. 12A, the width F of the emitted light
また、図12(b)に示すように出射光量調整部71eの鋸刃状の縦断面を形成する各傾斜面71fのピッチ、高さ、及び幅(導光体71の長手方向Qにおける傾斜面71fの幅)を、一定に設定している。
In addition, as shown in FIG. 12B, the pitch, height, and width of each
この場合は、光出射面71aから原稿へと出射される出射光量分布が図12(c)に示すようなものとなる。比較例の導光体71Aは、出射光量調整部71eの幅Fが一定のため、導光体71の中央付近での出射光量が低下せずに維持されても、導光体71の両端付近での出射光量が減少されることがなく、よって図11(c)に示す導光体71の出射光量分布と比較して、導光体71Aの中央付近での出射光量がΔsだけより減少しており、中央付近での出射光量の減少程度が軽減されていない。
In this case, the distribution of the amount of emitted light emitted from the
このため、図12(c)に示す導光体71Aの出射光量分布の片寄りと図12(d)に示す結像レンズ46の透過光量分布の片寄りとが良好に相殺されず、図12(e)に示すようにCCD47の受光面で受光される受光量分布が均一にならずに該受光面の中央付近で大幅に低下する。従って、結像レンズ46のコサイン4乗則により生じる周辺光量の低下が補償されていない。
For this reason, the deviation of the emitted light amount distribution of the
次に、本発明の第2実施形態の画像読取り装置2について説明する。第2実施形態は、第1実施形態と比較すると、照明装置45の導光体71の代わりに、図13(a)、(b)に示すような導光体71Bを用いている点が異なる。
Next, the
第2実施形態では、図13(a)に示すように導光体71Bの長手方向Qと直交する方向での該導光体71Bの幅を、概ね導光体71Bの両端の光入射面71bに近づくほど徐々に狭くして、導光体71Bの光出射面71aの幅及び出射光量調整部71eの幅Fを導光体71Bの幅に一致させている。このため、導光体71Bは、図11(a)の導光体71の光反射面71dに相当する面を有していない。
In the second embodiment, as shown in FIG. 13 (a), the width of the
詳しくは、導光体71Bの中央領域71gでは、導光体71Bの長手方向Qと直交する方向での該導光体71Bの幅、光出射面71aの幅、及び出射光量調整部71eの幅Fを一定にし、中央領域71gの両側では、導光体71Bの幅、光出射面71aの幅、及び出射光量調整部71eの幅Fを該導光体71Bの両端の光入射面71bに近づくほど徐々に狭くしている。
Specifically, in the
また、図13(b)に示すように出射光量調整部71eの鋸刃状の縦断面を形成する各傾斜面71fのピッチ、高さ、及び幅(導光体71の長手方向Qにおける傾斜面71fの幅)を、一定に設定している。
Further, as shown in FIG. 13B, the pitch, height, and width of each
このような導光体71Bの出射光量分布は、図13(c)に示すようなものとなり、図11(c)に示す導光体71の出射光量分布と同様に、導光体71Bの中央付近での出射光量の減少程度がΔsだけ軽減されて、中央付近での出射光量がΔsだけ持ち上げられている。
The emitted light quantity distribution of the
このため、図13(c)に示す出射光量分布の片寄りと図13(d)に示す透過光量分布の片寄りとが良好に相殺されて、図13(e)に示すようにCCD47の受光面で受光される受光量分布が均一となる。
For this reason, the deviation of the emitted light quantity distribution shown in FIG. 13C and the deviation of the transmitted light quantity distribution shown in FIG. 13D are canceled well, and the
また、図13(c)から明らかなように出射光量分布は、滑らかに変化し、段差となるようには変化していないので、結像レンズ46のコサイン4乗則により生じる周辺光量の低下を良好に補償することができる。
Further, as apparent from FIG. 13C, the emitted light quantity distribution changes smoothly and does not change so as to be stepped. Therefore, the peripheral light quantity caused by the cosine fourth law of the
次に、第3乃至第10実施形態について説明する。第3実施形態では、図11(a)、(b)に示す導光体71又は図13(a)、(b)に示す導光体71Bの出射光量調整部71e及び2つの側面71iを蓋状保持部材62の嵌合溝62a(図3に示す)の内側に配置していることから、嵌合溝62aの内壁にメッキ処理や白色塗装を施したり、嵌合溝62aの内壁に白色シートを貼り付けたりする。これにより、出射光量調整部71e及び各側面71fから導光体71又は71Bの外側に漏れ出した光を嵌合溝62aの内側で反射して該導光体71又は71Bの内部に戻すことができ、光出射面71aからの出射光量を増大させることができる。
Next, third to tenth embodiments will be described. In the third embodiment, the
第4実施形態では、図12(a)に示すように出射光量調整部71eの幅Fを導光体71Aの一定幅に一致させた上で、出射光量調整部71eの各傾斜面71f別に、傾斜面71fに対して部分的な表面処理を施すことにより、傾斜面71fの反射光量を調節して、図11(c)又は図13(c)に示すような出射光量分布を設定する。傾斜面71fに対する部分的な表面処理としては、例えば白色塗装や黒色塗装、薬品処理等がある。白色塗装により反射光量を増大させることができ、黒色塗装により反射光量を減少させることができる。また、薬品処理により傾斜面71fの光反射率を調節することができる。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 12A, the width F of the emitted light
第5実施形態では、導光体71、71Bの出射光量調整部71eを、鋸刃状の縦断面形状ではなく、波状の縦断面形状、多数の半円や半楕円を連続的に並べた縦断面形状とする。
In the fifth embodiment, the emitted light
第6実施形態では、光出射面71aと対向する導光体の長手方向Qの一側面を平坦面に形成し、この平坦面に黒又は白のストライプパターンを導光体の長手方向Qに形成し、導光体の長手方向Qと直交する方向でのストライプパターンの幅を導光体の長手方向Qの位置により変化させて、出射光量調整部71eを形成する。例えば、白のストライプパターンである場合は、ストライプパターンの幅が広くなるほど出射光量調整部71eの反射光量が増大して、光出射面71aからの出射光量が増大し、逆にストライプパターンの幅が狭くなるほど出射光量調整部71eでの反射光量が減少して、光出射面71aからの出射光量が減少するので、導光体の長手方向Qの出射光量分布を適宜設定することができる。
In the sixth embodiment, one side surface in the longitudinal direction Q of the light guide opposite to the
第7実施形態では、導光体の長手方向Qと直交する方向での出射光量調整部71eの幅を、滑らかに変化させる。この場合、図11(a)、図12(a)に示すように導光体を平面視したときには、出射光量調整部71eの長手方向Qに沿う両辺が滑らかな直線又は曲線を描くことになる。これにより、導光体の長手方向Qの出射光量分布をより滑らかに変化させることができる。
In the seventh embodiment, the width of the emitted light
第8実施形態では、導光体71の出射光量調整部71eの幅Fを該導光体71の両端の光入射面71bに近づくほど徐々に狭くするのではなく、出射光量調整部71eの幅Fを多様に変更して設定する。例えば、出射光量調整部71eの幅Fを、該導光体71の両端付近及び中央付近で広くしかつ他の部分で狭くする。これにより、導光体の長手方向Qの出射光量分布を多様に設定することができる。
In the eighth embodiment, the width F of the emitted light
第9実施形態では、導光体71又は71Bの断面形状を矩形とするのではなく、他の断面形状に設定する。例えば、断面形状を円形や楕円形にする。
In the ninth embodiment, the cross-sectional shape of the
第10実施形態では、導光体71又は71Bの両端に1個ずつLED72を配置するのではなく、LED72の個数を増やす。これにより、光出射面71aからの出射光量を増大させることができる。尚、第1乃至第10実施形態を適宜組み合わせても良い。
In the tenth embodiment, the number of
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態及び変形例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。 As mentioned above, although preferred embodiment and modification of this invention were described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood.
1 画像形成装置
2 画像読取り装置
3 原稿搬送装置
4 印刷部
5 給紙カセット
11 光走査装置
12 現像装置
13 感光体ドラム
14 ドラムクリーニング装置
15 帯電器
17 定着装置
21 中間転写ベルト
26 2次転写装置
43 走査ユニット
45 照明装置
46 結像レンズ
47 CCD(読取り部)
51〜54 第1〜第4反射ミラー
61 筐体
62 蓋状保持部材
63 CCD基板
64 LED基板
65 放熱板
71 導光体
71a 光出射面
71b 光入射面
71d 光反射面
71e 出射光量調整部
72 LED(光源)
DESCRIPTION OF
51-54 1st-4th
Claims (4)
前記出射光量調整部は、前記長手方向と直交する方向での幅が、前記長手方向の位置により変化し、前記長手方向の中央領域で一定とされ、前記中央領域の両側領域で前記長手方向の端部に近づくほど徐々に狭くなる構成とされ、
前記長手方向と直交する方向において、前記光出射面の幅および前記出射光量調整部の幅は、前記本体の幅と一致すること
を特徴とする導光体。 A long main body having translucency, a light incident surface formed at an end in the longitudinal direction of the main body, a light emitting surface formed on a side surface along the longitudinal direction of the main body, and a longitudinal direction of the main body Is formed on the other side surface along the light-emitting surface, and has an emitted light amount adjusting unit facing the light emitting surface, and guides light incident on the light incident surface inside the main body and reflects it by the emitted light amount adjusting unit. A light guide that exits from the light exit surface,
The emission light amount adjusting unit has a width in a direction orthogonal to the longitudinal direction, which varies depending on the position in the longitudinal direction, and is constant in a central region in the longitudinal direction, and in the longitudinal direction in both side regions of the central region . It is configured to gradually narrow as it approaches the end,
In the direction orthogonal to the longitudinal direction, the width of the light emitting surface and the width of the emitted light amount adjusting unit coincide with the width of the main body.
前記導光体の前記光入射面に対して光を出射する光源とを備えたことを特徴とする照明装置。 A light guide according to claim 1;
An illumination device comprising: a light source that emits light to the light incident surface of the light guide.
前記照明装置の前記導光体の前記光出射面から出射された光により照明された被照射体を読取る読取り部とを備えたことを特徴とする画像読取り装置。 A lighting device according to claim 2;
An image reading apparatus comprising: a reading unit that reads an irradiated object illuminated by light emitted from the light emitting surface of the light guide of the illumination device.
前記画像読取り装置により読取られた前記被照射体の画像を記録用紙に印刷する印刷部とを備えたこと
を特徴とする画像形成装置。 An image reading device according to claim 3,
An image forming apparatus comprising: a printing unit configured to print an image of the irradiated object read by the image reading device on a recording sheet.
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